Чистка сухим льдом своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Сравнивая струйную очистку сухим льдом с другими методами очистки, такими как абразивоструйная очистка (песок, шарик и т. Д.), очистка содой, мойка под давлением, мойка химическим растворителем и ручная чистка, важно задать каждому из них следующие вопросы:

  • Это абразивно?
  • Создает ли вторичные отходы?
  • Это экологически чисто?
  • Это токсично?
  • Он электропроводен?

Характеристики каждого метода очистки не только влияют на результат очистки, но также существенно влияют на очищаемую площадь поверхности, окружающую территорию, а также на безопасность человека, выполняющего очистку.

Давайте рассмотрим более подробно все методы очистки:

  1. Струйная обработка сухим льдом
  2. Абразивоструйная очистка
  3. Содовая пескоструйная очистка
  4. Водоструйная очистка под высоким давлением
  5. Очистка растворителем
  6. Очистка ручного инструмента

Струйная обработка сухим льдом

Струйная очистка сухим льдом похожа на другие методы струйной очистки она подготавливает и очищает поверхности с помощью среды, ускоренной в потоке сжатого воздуха. Он отличается тем, что для очистки сухим льдом используются гранулы или микрочастицы твердого диоксида углерода (CO 2 ). Частицы сублимируются при ударе, снимая грязь и загрязнения без повреждений. Процесс очистки сухим льдом имеет уникальные характеристики, которые отличают его от других методов очистки.

Неабразивный

Очистка сухим льдом неабразивна и не повредит оборудование. Сухой лед – очень мягкая среда и может очищать чувствительное оборудование, такое как датчики или сложные движущиеся части, без травления, профилирования или изменения размеров поверхности. Очистка сухим льдом также может продлить срок службы оборудования и снизить риск выхода из строя и остановки оборудования.

Без вторичных отходов

Сухой лед сублимируется при ударе о очищаемую поверхность, в результате чего не образуются вторичные отходы, остатки и проникновение влаги. Это исключает дополнительную очистку, удаление вторичных отходов и дополнительную подготовку к очистке, такую ​​как маскировка чувствительных датчиков или упаковка электронных компонентов перед очисткой. Это значительно сокращает время по очистке и связанных с этим простоев.

Экологически чистый

Сухой лед, используемый в процессе очистки сухим льдом, состоит из регенерированного CO 2, который собирается и повторно используется в других промышленных процессах. Он не производит больше CO 2 и не добавляет дополнительных парниковых газов в атмосферу.

Это также позволяет исключить использование экологически вредных чистящих химикатов и исключает воздействие опасных чистящих средств на рабочих. Он также не производит токсичных отходов, которые необходимо утилизировать.

Нетоксичный

Сухой лед – это среда пищевого качества, одобренная для использования в пищевой промышленности. Он бесцветный, безвкусный, без запаха и нетоксичный.

Не электропроводный

Сухой лед не проводит электричество и не вызывает коррозии очищаемых поверхностей. Это также позволяет безопасно очищать электрооборудование с помощью струйной обработки сухим льдом.

Струйная очистка сухим льдом также является предпочтительным методом очистки для сотрудников, выполняющих эту задачу. Такие методы, как ручная очистка, могут быть утомительными и изнурительными. Другие методы с использованием токсичных материалов, такие как пескоструйная очистка и химическая очистка, могут нанести вред как работнику, так и окружающей среде.

Абразивоструйная очистка (песок, бисер, силикон, орех)

Абразивный и разрушительный

Абразивоструйная очистка предназначена для очистки объектов, требующих более агрессивного метода удаления. Таким образом, хотя его абразивный характер является положительным фактором для некоторых применений, он также может повредить подлежащую очистку поверхность.

Абразивоструйная очистка может значительно сократить срок службы инструментов и оборудования, на котором она используется. Это также может привести к необратимому повреждению чувствительных поверхностей и движущихся частей оборудования.

Образует вторичные отходы

Абразивоструйная очистка создает огромное количество вторичных отходов. Его нужно будет собрать и утилизировать после завершения работы.

Локализация, сбор и утилизация вторичных отходов могут значительно увеличить время и затраты на проект. Установка локализации может занять несколько часов, и, хотя это ограничивает объем отходов определенной областью. В некоторых случаях удаление образовавшихся отходов может занять несколько дней.

Влияет на окружающую среду

Негативное воздействие абразивных сред на окружающую среду зависит от того, какая среда используется. Например, скорлупа грецкого ореха является биоразлагаемой и менее вредной, в то время как такие материалы, как стекло, пластик и силикон, вредны для окружающей среды, которую очищают.

Кроме того, некоторые методы, такие как пескоструйная очистка, создают летучую пыль, которая может быть токсичной при вдыхании.

Обработка содой

Содовая очистка является умеренно абразивным веществом и, как правило, является эффективным методом очистки для многих видов поверхностей. Он использует сжатый воздух для обдува поверхности мелкодисперсным порошком бикарбоната натрия.

Образует вторичные отходы

Основным недостатком использования содовой очистки является огромное количество отходов, которые необходимо локализовать, собрать и утилизировать после завершения проекта очистки.

Это может добавить значительное количество времени и затрат. Перед началом очистки в зоне обработки должна быть установлена ​​локализация, что может занять несколько часов. Сверхмелкие частицы от струйной очистки содой распространяются по очищаемой поверхности и попадают в щели и участки, которые трудно удалить. Остатки также могут прилипать к дереву и другим поверхностям, подвергающимся пескоструйной очистке, что затрудняет нанесение краски на очищенные поверхности.

На сбор образовавшихся отходов и полную очистку территории требуется значительное количество времени.

Влияет на окружающую среду

Если содовая струйная очистка не сдерживается эффективно, то образующиеся ниже по течению отходы могут просочиться в почву окружающей растительности, что может негативно повлиять на уровень pH почвы и убить растительность.

Отходы также могут стать токсичными при очистке содой от опасных веществ и предметов. Эти взрывчатые материалы затем классифицируются как токсичные отходы и требуют надлежащей и безопасной утилизации.

Абразивный

Обработка содой является умеренно абразивной, но, как правило, неразрушающей. На большинстве поверхностей она не повредит материалам.

Водоструйная очистка под высоким давлением

Мойка под давлением включает ускорение воды для создания струи под высоким давлением, которая направляется на очищаемый участок. Этот метод обычно используется для удаления грязи, пыли и другой грязи с поверхностей. Процесс быстрый и относительно дешевый, но имеет ряд недостатков.

Образует вторичные отходы

Мойка под давлением приводит к образованию большого количества оставшейся воды, и установка герметизации для воды может быть сложной задачей. Когда Обработка завершена, производство не может быть начато до тех пор, пока оборудование не высохнет, что приводит к более длительным простоям. Сточные воды могут вызвать серьезные проблемы с электричеством, а также могут вызвать проблемы с двигателями. Перед очисткой все электрооборудование необходимо правильно обернуть.

Электропроводящий

Из-за использования воды мойка под давлением может вызвать ржавчину на поверхности. Также существует риск мгновенной коррозии, которая приводит к немедленному появлению ржавчины, если не использовать ингибитор ржавчины.

Влияет на окружающую среду

Сточные воды могут быть загрязнены, когда они используются для удаления токсичных или вредных материалов. Затем эта вода классифицируется как токсичная и требует соответствующей и безопасной утилизации, что дополнительно увеличивает затраты на проект.

Очистка растворителем

Очистка растворителем включает в себя любой процесс очистки, в котором используются химические чистящие средства

Абразивный

В процессе используются едкие химические вещества, которые являются абразивными на большинстве поверхностей и могут повредить оборудование и инструменты. Когда вредные химические вещества используются на поверхности для многократной очистки с течением времени, эта поверхность начнет разрушаться.

Влияет на окружающую среду

К химическим растворителям относятся вещества, вредные для окружающей среды и безопасности труда. Процесс включает частое воздействие токсичных химикатов на сотрудников, что может создать долгосрочные проблемы со здоровьем.

Растворители также необходимо утилизировать после завершения очистки. Отходы считаются токсичными и должны утилизироваться надлежащим образом, что может быть дорогостоящим для бизнеса.

Очистка ручного инструмента

Этот процесс очистки включает в себя соскабливание вручную или чистку металлическими щетками, зубилами и другими инструментами. Этот процесс отнимает много времени и утомителен. Очистка ручным инструментом требует от сотрудников выполнения повторяющихся движений, которые могут быть вредными и вызывать краткосрочные и долгосрочные проблемы со здоровьем.

Абразивный

Повторяющиеся движения рук при чистке или чистке, долблении или действиях, требующих измельчения, шлифования или соскабливания, могут повредить инструменты, механизмы и детали. Абразивный характер ручных инструментов сокращает срок службы деталей и снижает их производительность.

Для очистки ручного инструмента обычно также используются химические растворители, которые могут еще больше повредить оборудование.

Заключение

Уникальные характеристики сухого льда делают его идеальным чистящим средством.

  • Неабразивный и непроводящий, не повреждает поверхности или оборудование.
  • Он сублимируется при ударе, не оставляя вторичных отходов.
  • Нетоксичен и безопасен для сотрудников.
  • Экологически чистый.

Эти свойства делают очистку сухим льдом эффективным, экономичным и экологически безопасным решением для очистки.

Альтернативные методы очистки полезны в некоторых проектах, но эти методы часто требуют много времени, трудозатрат и дороги. Если рассматривать локализацию и сбор отходов, эти методы очистки могут занимать намного больше времени, чем очистка сухим льдом, что приводит к увеличению времени простоя, снижению производительности и снижению прибыльности.

При использовании абразивных методов очистки также существует риск того, что эти методы повредят оборудование, сократят срок службы оборудования и / или сделают его менее продуктивным.


Существует много заблуждений по поводу коррозийного поведения нержавеющей стали в морской воде, а также ее использования для строительства на побережье. Обычно сталь марки AISI 316 считается подходящей для использования в морской среде, но этот вопрос остается открытым, поскольку очень часто при этом возникают проблемы. Временами оказывается, что нержавеющая сталь AISI 316, которую погрузили в холодную, насыщенную воздухом морскую воду, действительно хорошо работает, но претерпевает от средней до сильной степени коррозии при использовании на побережье.

Нержавеющая сталь иногда страдает от сильной коррозии во внешней среде. Тем не менее, как правило, ее уровень производительности оценивается в пределах хорошо-отлично. Последнее является справедливым при использовании стали AISI 316; особенно на суше. Проблемы в основном возникают на побережье, рядом с железными дорогами, и иногда местами выброса едких газов, например, заводами и транспортными средствами. Другим важным фактором является состояние поверхности материала; чем ровнее поверхность, тем выше устойчивость материала к коррозии. Это также является причиной, почему нержавеющая сталь разрушается коррозией сравнительно быстро в морской среде, а полированные поверхности остаются в хорошем состоянии.



На рис.1 изображен пример этого – стержень столба страдает от коррозии, а полированная крышка остается безупречной. Этот столб находится на побережье.

Степень устойчивости нержавеющей стали к коррозии частично зависит от размера используемого шлифовального зерна. Чем мельче зерно, тем выше устойчивость к коррозии. Недостатком шлифовки по сравнению с кислотной очисткой является то, что после шлифовки небольшие участки поверхности остаются менее устойчивыми к коррозии; затем они становятся местами проникновения для местных очагов коррозии. Если используется слишком грубое шлифовальное зерно, в канавках может скапливаться грязь, которая также может спровоцировать коррозию; это особенно справедливо в морской воде и среде, содержащей хлор.

Способы очистки

Для опытных потребителей появление ржавчины на поверхности нержавеющей стали не является сюрпризом; однако, удалить ее очень трудно и часто это наносит вред окружающей среде. Последнее, несомненно, наступает в случае применения специальных чистящих кислот, которые, будучи очень эффективными, повредят поверхность при длительном времени воздействия, вызвав ускоренное развитие ржавчины. Тем не менее, тщательная промывка необходима, и стоит позаботиться о том, чтобы защитить окружающую среду, не говоря уже о снижении риска для здоровья. Лучшим вариантом является использование чистящих и промывочных средств с должной степенью осторожности.



Рис.2 Ветряной барьер, изготовленный из стали марки 316L

Рис.3 Спустя месяц, поверхностная ржавчина уже заметна, особенно в местах сварных швов

Существует риск нанесения глубоких царапин на объект, повредив его внешний вид. Другим недостатком является то, что эти методы очень трудоемкие и требуют постоянного регулярного повторения. К тому же, следует учитывать некоторые требования в отношении используемых промывочных средств, чтобы избежать возможных проблем, как описано выше. Следовательно, важно следить за инновационными средствами и способами удаления загрязнений. Одним из таких способов, который стоит упомянуть, является бластинг (очищение распылением) сухим льдом.

Бластинг сухим льдом



Более того, поскольку диоксид углерода образуется при производстве промышленных газов, СО2 возвращается в атмосферу, делая бластинг сухим льдом безвредным процессом для окружающей среды. Далее перечислены основные характеристики данного метода:

  • Быстрый сухой процесс;
  • Без добавления химикатов;
  • Нетоксичный, следовательно, безвредный для пользователей и окружающей среды;
  • Безотходный;
  • Не требует разборки оборудования перед чисткой, обеспечивая более высокую производительность;
  • Не создает эффекта скобления, не повреждает поверхности;
  • Экономически выгодный.

Единственным затруднением является необходимость в специальном оборудовании. Чтобы избежать дополнительных капиталовложений, следует доверить это дело специализированным компаниям.



Чистка сухим льдом происходит в три этапа:

1. Механический: гранулы сухого льда выдуваются струей воздуха и ударяют по загрязнениям на высокой скорости, удаляя большую их часть;

2. Термический: низкая температура сухого льда делает удаляемый материал более хрупким, способствуя его удалению (термический шок);

3. Сублимация: быстрое превращение твердого сухого льда в газ провоцирует взрыв на поверхности, удаляющий остатки загрязнения и ржавчины.

Практическое исследование

Интересным примером является ветрозащитный барьер из нержавеющей стали площадью 400 м 2 , расположенный на бульваре, идущем вдоль побережья (см. рис.2).



Спустя месяц после установки, на этом барьере из стали марки 316L уже присутствовали следы коррозии (рис.3 и 4).

Причиной этого действительно было агрессивное воздействие аэрозолей.

Развитие коррозии также ускорялось из-за состояния поверхности материала и неправильной фиксации перфорированных пластин к трубкам, которое привело к скоплению влаги (рис. 3). Несмотря на то, что может показаться, что материал был выбран неправильно, если бы поверхность была отшлифована и не имела повреждений, сталь марки 316L, в принципе, справилась бы с задачей успешно. Еще одним важным фактором является то, что сварка была проведена с промежутками. Более того, сварные швы получились неравномерными и неровными в результате применения сварки плавящимся электродом в среде инертного газа, который более предпочтителен, чем сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа, при присоединении перфорированных пластин.

Также было бы лучше проделать щели в тех местах, где не требовалась сварка, чтобы предотвратить скопление влаги, которое произошло в данном случае. Перфорации часто имеют острые края, которые образуются при проделывании отверстий; с точки зрения устойчивости к коррозии это весьма неблагоприятно. Было бы предпочтительнее, чтобы отверстия вырезались при помощи лазера. Это еще раз демонстрирует важность коммуникации между металлургами, конструкторами и производителем объекта. В данном случае обмен информацией между ними был недостаточным, последствия чего проявили бы себя рано или поздно. А можно было бы избежать стольких проблем.

Фактически, бластинг нержавеющей стали до сих пор является неизученным вопросом, но первые результаты вдохновляют на дальнейшую его разработку. Ржавчина должна быть поверхностной, иначе от коррозии останутся царапины, которые будут выглядеть так, как будто в процессе чистки были удалены не все загрязнения. Данный метод, прежде всего, предназначен для борьбы с поверхностной ржавчиной, которая не пробыла на поверхности достаточно долго, чтобы вызвать дальнейшее развитие коррозии. В случае ветряного барьера трещины были устранены. Бластинг сухим льдом, таким образом, может в будущем сыграть важную роль в деле очистки нержавеющей стали.

Обработка после чистки

Несмотря на тщательную очистку бластингом сухим льдом, на поверхности остаются слабые места, которые могут снова быстро коррозировать в будущем. После бластинга сухим льдом рекомендуется обработать поверхность, чтобы предотвратить повторное образование ржавчины. Это особенно важно в морской среде. Для этих целей были разработаны хорошие специальные покрытия, которые не имеют цвета, обеспечивая сохранение внешнего вида нержавеющей стали.

Эти покрытия в основном изготовлены на базе лигроина и из чрезвычайно сложно удалить, даже используя горячую воду и растворитель. Это их свойство обеспечивает долгосрочную защиту. Защитное покрытие было нанесено на упомянутый выше ветряной барьер после того, как он был очищен бластингом сухого льда, но как вы можете судить из рис.5 и 6, это покрытие совершенно невидимо. Его легко наносить при помощи распылителя, и его защитные свойства вступают в действие, как только покрытие застынет. Однако, остается вопрос обеспечивает ли этот технический воск достаточную защиту в щелях между перфорированными пластинами и трубками. Если есть сомнения, лучше использовать на этих участках прозрачный бесцветный герметик.

Об авторе


Ко Бьюс - признанный специалист в области металлургии и коррозии нержавеющей стали и других металлов специального назначения. Он работает в компании Van Leeuwen Stainless. К тому же, г-н Бьюс читает лекции в различных организациях, таких как, ассоциации по изучению и применению стали, технические колледжи и центры инновационных разработок.

Он опубликовал около 100 научных работ в ряде технических журналов. В тесном сотрудничестве с компанией Barsukoff Software г-н Бьюс разработал компьютерную программу Corrosion Wizard 2.0.

Заключение

В принципе, бластинг сухим льдом дает возможность восстанавливать загрязненные поверхности нержавеющей стали до очень хорошего состояния, при условии, что затем поверхность обрабатывается прозрачным бесцветным адгезивным покрытием, обращая особое внимание на слабые места. Еще одним предварительным условием является то, что коррозия еще не успела нанести слишком глубоких повреждений нержавеющей стали, поскольку от них останется очень много царапин. Бластинг сухим льдом – сравнительно дешевая процедура по сравнению с химической обработкой, которая также несет риск повреждения из-за остатков кислоты и высокую вероятность появления новых признаков коррозии.

В целом можно утверждать, что бластинг сухим льдом будет играть важную роль в очищении нержавеющей стали в будущем.

Правильное название метода криогенная очистка. Поверхность очищается, обезжиривается, но механически не повреждается. Пластик чистит очень хорошо, при этом гелькоут не повреждается.

Было дело, пробовал лет семь назад.
Этот метод очень хорошо подходит для "нежной" очистки сложных поверхностей.
Чистят формы для печенья и конфет в пищевой промышленности, формы для литья резины (автопокрышек), памятники, ограды итд.
Короче красиво, аккуратно и достаточно быстро.
Но.
Суммарная стоимость оборудования, особенно связанная с производством "правильных" гранул получалась совсем не гуманная. А в этих гранулах весь смысл. Расход гранул, если не ошибаюсь, составляет 30-50 кг/час получают их на отдельной установке из СО2. Соответственно его нужно где то брать или из баллонов или иметь в сжиженном виде, а это опять специальные ёмкости для хранения и установка по газификации. Тогда этот метод продвигали москвичи, они сами делали и продавали эти гранулы, а в Питере сухим льдом занимались только мороженщики для своих нужд и взять на стороне гранулы было негде.
Может сейчас что и изменилось, а такое оборудование стал продавать и KARCHER.
О!
Посмотрел ссылочку!
Теперь и в Питере гранулы стали делать.
Ну значит и "чистильщики" должны быть, можно попытаться приценится к очистки больших поверхностей.
А сам метод очень хорош, для бережной очистки.

Новый эффективный способ очистки поверхностей от загрязнений с помощью высокоскоростной струи гранул сухого льда (криогенный бластинг) получил коммерческое признание и широко используется в Европе и США уже в течение 10 лет благодаря своей универсальности и экономической целесообразности.

Сухой лед – это твердая фаза двуокиси углерода (СО2), вещества нетоксичного, невоспламеняющегося, не имеющего цвета, вкуса и запаха, не проводящего электричество. Сухой лед имеет низкую температуру (минус 78,45 С при давлении 0,101325 МПа) и имеет свойство переходить из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу (процесс сублимации). Сырьем для производства сухого льда служит жидкая низкотемпературная двуокись углерода, производимая промышленностью, как правило, из отходящих или дымовых газов. Жидкая СО2 может длительное время храниться в изотермических резервуарах. Сухой лёд – это общепринятое обозначение двуокиси углерода в твёрдом состоянии.

Процессы подготовки поверхности являются неотъемленной частью производства. Перерывы в производстве, связанные с очисткой технологических линий, всегда являются причиной ограничения производственных возможностей предприятия. Поэтому постоянно разрабатываются новые технологии, минимизирующие время предназначенное для процесса очистки.


Метод очистки двуокисью углерода основывается на обработке очищаемой поверхности гранулами сухого льда, подающимися с помощью сжатого воздуха. Гранулы, ударяясь об обрабатываемую поверхность, очень сильно ее охлаждают, а это приводит к тому, что слой загрязнения становится хрупким и ломким , и, одновременно, снижается его адгезия к поверхности. Это происходит из-за ряда причин: интенсивного теплообмена между слоем загрязнения и обрабатываемой поверхностью, различных сил напряжения в месте стыка материалов. Это приводит к тому, что слой загрязнения отделяется от материала подложки, а затем уделяется струей гранул.

При использовании струйно-абразивных методов чистки существует опасность, что абразивный материал останется в углублениях изделий. Это часто вызывает в производственном процессе непредвиденные проблемы. Используя технологию очистки сухим льдом мы полностью исключаем эту проблему. Сразу же после удара об обрабатываемую поверхность лёд испаряется в атмосферу и, в отличии от традиционных методов очистки, кроме удалённого загрязнения не остается никаких других материалов.

Большим преимуществом этой технологии является ее мобильность. Оборудование для подачи гранул льда, а также изотермические емкости для хранения этих гранул устанавливаются на тележки с колесами, что позволяет получить доступ ко всем элементам линии. Источником сжатого воздуха может быть как компрессор, так центральная сеть подачи сжатого воздуха. Важно, чтобы сжатый воздух был правильно подготовлен и в нем не было твердых частиц, воды и масла.
Технология криогенной очистки поверхностей идентична широко известному пескоструйному способу, заключающемуся в механическом воздействии ускоренного в струе сжатого воздуха твердого вещества на очищаемую поверхность. Различие заключается в том, что гранулы сухого льда не являются абразивным материалом, то есть не повреждают саму поверхность, не оставляют вторичных отходов и несут не только кинетическую, но и скрытую тепловую энергию.

Преимущества

Читайте также: